Padova giugno 2025 – eseguita con successo la prova di montaggio di una delle due criopompe per l’esperimento MITICA. Progettate da ITER e costruite dalla società francese SDMS, l’installazione di questi componenti segna un passaggio importante verso il completamento dell’assemblaggio di MITICA, l’iniettore che dovrà generare un fascio di ioni di idrogeno ad altissima energia (fino a 1 milione di elettronvolt). Il tutto condito da un ingrediente particolare.
C’è un posto unico nella Neutral Beam Test Facility – NBTF. È il posto in cui temperature estremamente calde e temperature estremamente fredde si incontrano nel vuoto insieme alle noci di cocco. È la stessa situazione che si ritrova, ad eccezione delle noci di cocco, a qualche isolato dal nostro sistema solare, dove il caldo estremo del sole incontra il freddo estremo del vuoto circostante.
Ma andiamo con ordine.
Innanzitutto il vuoto. Per funzionare correttamente, MITICA deve operare in condizioni di vuoto simili a quelle dello spazio profondo. Il contenitore (camera da vuoto) che ospita le pompe criogeniche (o criopompe) di MITICA serve proprio a questo scopo: “garantire un volume sufficientemente grande e isolato dall’atmosfera esterna all’interno del quale sia possibile generare condizioni di ultra-alto vuoto, come ci ha spiegato Matteo Valente, Head of Thermo-mechanical Systems Engineering Group – Consorzio RFX.
All’interno di questo volume, vengono iniettati dei gas, che servono per il funzionamento dell’esperimento. Allo stesso tempo però, “le condizioni di ultra-alto vuoto devono essere garantite durante tutta l’operazione dell’iniettore. Le due criopompe hanno proprio lo scopo di pompare i gas immessi all’interno della camera da vuoto mantenendo le basse pressioni necessarie per il funzionamento dell’intero sistema” spiega Valente.
In questo particolare tipo di pompe, i gas vengono intrappolati all’interno di una matrice costituita da un materiale particolare.
È qui che entra in gioco il nostro ingrediente speciale. “Catturare queste grandi quantità di gas è possibile perché le superfici delle criopompe sono completamente rivestite di un particolare materiale charcoal assorbente in forma di piccoli pellet (1-2 mm). Questo materiale si ricava dal guscio delle noci di cocco. La sua porosità e la sua particolare struttura interna permettono l’assorbimento di una quantità elevatissima di particelle di gas, tale da mantenere uno stato di ultra-alto vuoto”.
Il carbone ricavato dalla noce di cocco è microporoso, presenta
millioni di pori minuscoli in superficie
Ma affinché il processo di assorbimento possa avvenire in modo efficiente, i piccoli pellet devono essere raffreddati a temperature vicine allo zero assoluto (-268°C).
A questo punto la via è spalancata. All’interno della camera da vuoto il fascio di ioni accelerati a 1 megavolt può viaggiare libero e indisturbato attraversando i vari componenti interni dell’iniettore senza interagire con le particelle di gas, opportunamente intrappolate dalle nostre “noci di cocco”, continua Valente.
Le criopompe di MITICA non hanno eguali al mondo. Con i loro 8 m di lunghezza e 2,5 m di altezza, rappresentano le criopompe più grandi mai costruite. “E uno degli obiettivi di MITICA è anche quello di testare questo tipo di componenti e tecnologie”, conclude Valente.
Il cammino della ricerca scientifica è costellato di tecnologie avveniristiche e avanzatissime, ma è anche grazie al contributo di idee semplici eppure ingegnose che riesce a fare quei passi avanti in più per espandere i confini della conoscenza e dell’innovazione.
Per maggiori dettagli consulta la pagina dedicata sul sito di Fusion for Energy.
Il sistema di criopompe di MITICA è stato progettato e realizzato in collaborazione tra ITER Organization, Consorzio RFX e SDMS.
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